FI69488C - REFERENCE TO A REACTOR FACTORY - Google Patents
REFERENCE TO A REACTOR FACTORY Download PDFInfo
- Publication number
- FI69488C FI69488C FI813573A FI813573A FI69488C FI 69488 C FI69488 C FI 69488C FI 813573 A FI813573 A FI 813573A FI 813573 A FI813573 A FI 813573A FI 69488 C FI69488 C FI 69488C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- reactor
- ferrochrome
- carbon
- producing low
- reducing agent
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C35/00—Master alloys for iron or steel
- C22C35/005—Master alloys for iron or steel based on iron, e.g. ferro-alloys
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
1 694881 69488
Menetelmä niukkahiilisen ferrokromin valmistamiseksi reaktorissaMethod for producing low carbon ferrochrome in a reactor
Kyseessä oleva keksintö koskee menetelmää niukkahiilisen ferrokromin valmistamiseksi reaktorissa, johon tuotetaan energiaa polttamalla hiilipitoista materiaalia hapettavassa kaasussa.The present invention relates to a process for the production of low carbon ferrochrome in a reactor in which energy is produced by burning a carbonaceous material in an oxidizing gas.
N.s. niukkahiilistä ferrokromia, jonka hiilipitoisuus voi olla suunnilleen välillä 2 % (puhdistettu ferrokromi) - 0,01 % (superpuhdistettu ferrokromi) saadaan joko suoraan esimerkiksi panemalla reagoimaan kromimalmin ja kalkin sulatettu seos ja jokin runsaasti piitä sisältävä pelkistävä seos (esimerkiksi piikromi), tai poistamalla hiiltä 5-10 % hiiltä sisältävästä ferrokromista, jota saadaan valokaariuunissa sulattamalla panos, jossa on kromimalmia, hiilipitoista pelkistävää ainetta ja joitakin lisäaineita, joiden tarkoituksena on muodostaa malmin aineosien kanssa sopivan juoksevaa kuonaa.Socalled low-carbon ferrochrome, which may have a carbon content of approximately 2% (refined ferrochrome) to 0,01% (super-refined ferrochrome), is obtained either directly by, for example, reacting a molten mixture of chromium ore and lime with a silicon-rich reducing mixture (eg silicon chromium); 5-10% of carbon-containing ferrochrome obtained in an electric arc furnace by smelting a batch of chromium ore, a carbonaceous reducing agent, and some additives intended to form a suitable slag with the ore constituents.
Tämän jälkeen suoritetaan hiilen poistaminen puhaltamalla happea, jolloin pystytään alentamaan hiilipitoisuus jopa suunnilleen 1-2 %:iin asti.Carbon removal is then carried out by blowing oxygen, which makes it possible to reduce the carbon content up to approximately 1-2%.
Ensimmäinen menetelmä on selostettu erikoisesti ranskalaisessa patentissa 971 213.The first method is described in particular in French Patent 971,213.
Hiilen poistaminen hapen avulla hiilipitoisesta ferrokromista on selostettu varsinkin ranskalaisissa patenteissa 2 167 520 ja 2 317 369.Oxygen removal of carbon from carbonaceous ferrochrome is described in particular in French Patents 2,167,520 and 2,317,369.
Näissä valmistusmenetelmissä vaaditaan kuitenkin raskaita laitteita: sekoitussankoja, sankoja, jotka on varustettu hapenruiskutusputkilla, 30-50 MW sähköuuneja, jotka ovat täysin suljettuja, niin että savukaasut voidaan ottaa talteen ja puhdistaa, minkä vuoksi on käytettävä sekä kemiallisen kokoomuksen että granulometriansa puolesta hyvin täsmäl- 2 69488 lisiä panoksia. Murenevien tai hyvin hienojakoisten ja heterogeenisen kokoomuksen omaavien malmien käyttö on siis mahdotonta, tai ei ainakaan ole mahdollista ilman kalliita valmistusmenetelmiä (agglomerointi tai pelletoiminen esimerkiksi) .However, these manufacturing processes require heavy equipment: mixing buckets, buckets equipped with oxygen injection tubes, 30-50 MW electric furnaces that are completely enclosed so that flue gases can be recovered and cleaned, so that both chemical composition and granulometry must be used with great precision. 69488 additional bets. The use of ores which are crumbly or very finely divided and have a heterogeneous composition is thus impossible, or at least not possible, without expensive production methods (agglomeration or pelletization, for example).
Joissakin tapauksissa, esimerkiksi silloin kun sähköenergian jakeluverkosto on riittämätön tai kilowattitunnin hinta on liian korkea, olisi sellainen menetelmä hyvin edullinen, jossa malmin sulattamiseen ja pelkistämiseen tarvittavaa energiaa ei otettaisi sähkövirrasta, vaan suurimmaksi osaksi kiinteistä hiiltä sisältävistä aineista, jopa keskinkertaista tai huononpuoleista laatua olevista, joita on runsaasti saatavissa helposti louhittavista esiintymistä joissakin maissa, ja ainoastaan pienemmässä määrin tai ei lainkaan korkeahin-taisista polttoaineista kuten luonnonkaasusta tai öljyn johdannaisista.In some cases, for example where the electricity distribution network is inadequate or the price per kilowatt hour is too high, a method in which the energy needed to smelt and reduce the ore would not be taken from the electricity stream but from most solid carbonaceous materials, even of medium or poor quality, would be very advantageous. is abundantly available from easily mined deposits in some countries, and only to a lesser extent or not at all from high-priced fuels such as natural gas or oil derivatives.
Kyseessä oleva keksintö tuo ratkaisun tähän pulmaan. Keksintö koskee menetelmää niukkahiilisen ferrokromin valmistamiseksi, jossa menetelmässä kromimalmia käsitellään kiinteän, hiiltä sisältävän pelkistävän aineen avulla korkeassa lämpötilassa, reaktorissa, jossa on tulenkestävä lähes lieriömäinen kammio, joka voi pyöriä akselinsa ympäri ja akseli voi taipua kaikkiin asentoihin pystyasennosta vaakasuoraan ja hiilipätoisen pelkistävän aineen palamiskaasut voidaan ottaa talteen, ja tässä menetelmässä on seuraavat vaiheet: - Reaktoriin panostetaan kromimalmia ja hiiltä sisältävää pelkistävää ainetta.The present invention provides a solution to this problem. The invention relates to a process for the production of low-carbon ferrochrome, in which chromium ore is treated with a solid carbonaceous reducing agent at high temperature in a reactor having a refractory nearly cylindrical chamber which can rotate about its axis and the axis can bend recovered, and this process comprises the following steps: - A chromium ore and a carbonaceous reducing agent are charged to the reactor.
- Panoksen lämpötila nostetaan ainakin 1000°C:een ja etupäässä ainakin suunnilleen 1200°C:een millä tahansa tunnetulla lämmi tysmenetelmällä.- The temperature of the charge is raised to at least 1000 ° C and in particular to at least approximately 1200 ° C by any known heating method.
- Panoksen päälle lisätään peräkkäin useita kertoja kiinteää hiilipitoista pelkistävää ainetta ja puhalletaan happea, jotta mainitut lisämäärät palaisivat, reaktori käynnistetään pyörimään ja sen akseli on kaltevassa asennossa, siihen asti kunnes muodostuu nestemäinen ferrokromisula, lähes kyllästettyä hiilellä ja kuonan peittämää, joka on lähes tyhjä il 3 69488 kromista.- A solid carbonaceous reducing agent is added to the charge several times in succession and oxygen is blown to return these additional amounts, the reactor is started to rotate and its shaft is inclined until a liquid ferrochrome melt is formed, almost saturated with carbon and covered with slag 3, almost empty 69488 chrome.
- Poistetaan kuona.- Remove the slag.
- Puhalletaan happea suihkun avulla nestemäisen hiilipitoi-sen ferrokromisulan pintaan reaktorin pyöriessä, kunnes hiilipitoisuus saavuttaa halutun asteen, mikä voi olla 2-0,2 % ja voi laskea jopa 0,1 %:iin asti.- A jet of oxygen is blown onto the surface of the liquid carbonaceous ferrochrome melt as the reactor rotates until the carbon content reaches the desired degree, which can be 2-0.2% and can drop up to 0.1%.
Jos halutaan alentaa hiilipitoisuutta vielä ja tehdä ferrokromista "superpuhdistettua", eli 0,020 %:iin ja vieläpä 0,010 %:iin asti, suoritetaan vielä lisävaihe: - palautetaan reaktori lähes vertikaaliseen asentoon, kun pyöriminen on lakkautettu, ja se peitetään tiiviisti laitteella, joka on yhdistetty pumppauslaitteeseen, jonka virtaama on voimakas, jolloin voidaan alentaa paine 0,5-50 Torrin välille ja etupäässä 1-10 Torrin välille, noin 5-45 min ajaksi.If it is desired to further reduce the carbon content and make the ferrochrome "super-purified", ie up to 0.020% and even 0.010%, an additional step is performed: - return the reactor to an almost vertical position when the rotation is stopped and tightly covered by a device connected to a pumping device with a high flow, in which case the pressure can be reduced between 0.5-50 Torr and mainly between 1-10 Torr, for about 5-45 min.
Sen jälkeen, kun reaktorissa on taas atmosfäärin paine, valetaan, millä tunnetulla tavalla tahansa, hyvin alhaisen hiilipitoisuuden omaava ferrokromi, esimerkiksi metallimuot-tiin.After the reactor is again at atmospheric pressure, a very low carbon ferrochrome is cast in any known manner, for example in a metal mold.
Menetelmän suorituksessa käytettävä kiinteä hiilipitoinen pelkistävä aine on etupäässä koksi, mutta voidaan käyttää myös muun tyyppisiä luonnosta saatavia hiilipitoisia tuotteita kuten kivihiiltä, antrasiittiä, ligniittejä, puuhiiltä.The solid carbonaceous reducing agent used in the process is mainly coke, but other types of naturally occurring carbonaceous products such as coal, anthracite, lignites, charcoal can also be used.
Voidaan lisätä myös erilaisia lisäaineita lopputuotteen kokoomuksen säätämistä varten, esimerkiksi rautaa tai rautamalmia, mikäli halutaan valmistaa kromi-valurautaa ja myös erilaisia lisäaineita kuonan rakenteen säätelyä varten, esimerkiksi antamaan sille sopiva juoksevuus ottaen huomioon malmin kokoomus. Tämä lisäaine voi olla esimerkiksi kvartsia.Various additives can also be added to adjust the composition of the final product, for example iron or iron ore if it is desired to produce chromium cast iron and also various additives to control the structure of the slag, for example to give it a suitable flowability taking into account the composition of the ore. This additive can be, for example, quartz.
Panos voidaan esikuumentaa erilaisilla tunnetuilla tavoilla, joko itse reaktorissa käyttämällä kaasupoltinta, öljypoltin-ta tai jauhemaista kiinteää polttoainetta käyttävää pol- 4 69488 tinta, tai reaktorin ulkopuolella käyttämällä ainakin osittain lämmönlähteenä reaktorista poistuvia ja talteenotettu-ja palamiskaasuja.The charge can be preheated in various known ways, either in the reactor itself using a gas burner, an oil burner or a pulverized solid fuel burner, or outside the reactor using at least partially as a heat source the gases leaving and recovering and burning.
Kromimalmi voidaan käyttää puhdistamattomana, yksinkertaisesti vain murskattuna ja sekoitettuna pelkistävään aineeseen, tai agglomeroituneessa tilassa. Jälkimmäisessä tapauksessa malmi jauhetaan hienoksi ja sekoitetaan hiiltä sisältävään pelkistävään aineeseen, joka on myös jauhettua. Sen jälkeen voidaan suorittaa agglomerointi kuulapuristimel-la, kun mahdollisesti on ensiksi lisätty jotakin tunnettua tyyppiä olevaa sitovaa ainetta, tai panos muutetaan pallomaiseen muotoon (tai "pelleteiksi") klassisen kuulalevyn avulla, jolloin lisätään 5-15 % vettä. Pallosten kuivaaminen voidaan suorittaa käyttämällä ainakin osittain työvaiheen aikana reaktorista poistuvia palamiskaasuja.Chromium ore can be used unrefined, simply crushed and mixed with a reducing agent, or in an agglomerated state. In the latter case, the ore is finely ground and mixed with a carbonaceous reducing agent, which is also ground. Agglomeration can then be performed with a ball press, optionally with the first addition of a binder of a known type, or the batch is converted to a spherical shape (or "pellets") by means of a classical ball plate, with the addition of 5-15% water. The drying of the spheres can be carried out by using, at least in part, the combustion gases leaving the reactor during the working phase.
Puristeet voidaan panostaa sellaisinaan reaktoriin tai ne voidaan esipelkistää apu-uunissa, jota kuumennetaan ainakin osittain reaktorin palamiskaasujen avulla. Pelkistys-aste voi nousta jopa 90 %:iin kromin osalta ja jopa 95 %:iin raudan osalta.The compacts can be charged as such to the reactor or can be pre-reduced in an auxiliary furnace which is heated at least in part by the combustion gases of the reactor. The degree of reduction can increase up to 90% for chromium and up to 95% for iron.
On mahdollista soveltaa puhalletun hapen virta palamiskaasujen lämpötilaan jollakin määrätyllä arvolla tai edeltäkäsin määrätyllä lämpötilavälillä.It is possible to apply the flow of blown oxygen to the temperature of the combustion gases at a predetermined value or at a predetermined temperature range.
Reaktorin akselin kaltevuusaste pystytasoon nähden ja reaktorin pyörimisnopeus akselinsa ympäri on määrätty siten, että malmin pelkistyminen voisi tapahtua minimiäjassa, eikä se aiheuttaisi liian nopeata tulenkestävän vuorauksen kulumista. Voidaan työskennellä siten, että akselin kaltevuuskulma a on välillä 30-50° pystytasoon nähden ja pyörimisnopeudella, joka on joitakin kierroksia minuutissa aloitettaessa, jotta panoksen kokoomus ja lämpötila tulisivat tasaisiksi, ja pyörimisnopeudella 15-25 kierrosta minuutissa hapen puhalluksen aikana, mutta nämä arvot eivät kuitenkaan ole absoluuttisia rajoja.The degree of inclination of the reactor shaft with respect to the vertical plane and the rotational speed of the reactor about its axis are determined in such a way that the reduction of the ore could take place in a minimum time and would not cause too rapid wear of the refractory lining. It is possible to work with an inclination angle α of the shaft between 30-50 ° with respect to the vertical and at a rotation speed of a few revolutions per minute at the start to keep the charge assembly and temperature constant, and at a rotation speed of 15-25 revolutions per minute during oxygen blowing, but these values do not there are no absolute limits.
li 5 69488li 5 69488
Kuva 1 esittää reaktoria, jota käytetään keksinnön toteuttamisessa. Se käsittää lähes lieriön muotoisen metallisen vaipan 1, vuorauksen 2, joka perustuu tavallisesti magne-siumoksidiin, pyörimislaitteet 3 akselin 4 ympäri ja laitteet reaktorin kallistamiseen (ei kuvassa) akselin kahden tapin 5 ympärillä, jotka on kiinnitetty metalliseen ulko-vaippaan.Figure 1 shows a reactor used in the practice of the invention. It comprises a nearly cylindrical metal jacket 1, a liner 2, usually based on magnesium oxide, rotating devices 3 about the shaft 4 and devices for tilting the reactor (not shown) around the two pins 5 of the shaft attached to the metal outer jacket.
Reaktorin päällä on savuhormi 6, joka on liitetty mihin tahansa tunnettuun systeemiin, johon palamiskaasut johtuvat ja otetaan talteen (ei kuvassa). Reaktorin voi sulkea tiiviisti myös jokin tunnettu laite, jota ei ole esitetty kuvassa, jolla saadaan aikaan vähennetty paine tai vakuumi tiivisteliitoksen 12 avulla. Happea puhalletaan suihkun 7 avulla, joka voidaan säätää kaltevaan asentoon ja tunkeutumaan syvälle reaktoriin.On top of the reactor is a flue 6 connected to any known system to which the combustion gases are derived and recovered (not shown). The reactor can also be sealed by a known device, not shown in the figure, which provides a reduced pressure or vacuum by means of a seal connection 12. Oxygen is blown by means of a jet 7 which can be adjusted to an inclined position and penetrate deep into the reactor.
Se seikka, että pystytään saamaan aikaan lähes totaalinen kromimalmin pelkistäminen, kun suihkutetaan jatkuvana happea panokseen, selittyy sekä pyörivän reaktorin käyttämisestä kaltevassa asennossa että hapen suihkuttamistavasta panoksen pintaan suhteellisen heikossa tulokulmassa.The fact that a near-total reduction of chromium ore can be achieved by continuously injecting oxygen into the charge is explained both by the operation of the rotating reactor in an inclined position and by the method of spraying oxygen to the charge surface at a relatively weak inlet angle.
Koksin polttamisalue hapessa on rajoitettu panoksen ylimpään osaan. Vapautunut lämpö siirtyy osittain johtumalla panoksen keskiosaan ja suureksi osaksi säteilemällä ja konvektion kautta panoksen yläpuolella olevaan tulenkestävän vuorauksen osaan 9. Reaktorin pyörimisen vuoksi vuorauksen alueelle 9 akkumuloitunut lämpö luovutetaan seuraavan puolikierroksen aikana johtuen sen kautta panoksen alaosaan 10, joka hapelta suojassa pelkistyy progressiivisesti metalliseksi kromiksi ja raudaksi aluksi lisätyn koksin ansiosta.The area of combustion of coke in oxygen is limited to the top of the charge. The released heat is transferred partly by conduction to the center of the charge and largely by radiation and through convection to the refractory liner part 9 above the charge. initially due to the added coke.
Välialue 11 alemman pelkistysalueen ja ylemmän palamisalueen välissä on lähes tasapainotilassa hapetuksen-pelkistyksen suhteen.The intermediate region 11 between the lower reduction zone and the upper combustion zone is almost in equilibrium with respect to the oxidation-reduction.
69488 669488 6
Lopullinen vakuumi saadaan aikaan ojentamalla reaktori lähes vertikaaliseen asentoon ja panemalla sen ylimpään osaan kaasukello, jota ei ole kuvassa, ja jonka tiiviyden varmistaa tiivistysliitos 12, ja joka on yhdistetty tunnetun tyyppiseen pumppusysteemiin, jonka virtaus on riittävä, ja sitä edeltää edullisimmin tehokas pölysuodatin; reaktorissa voidaan täten ylläpitää 0,5-50 Torrin ja etupäässä 1-10 Torrin paine.The final vacuum is obtained by extending the reactor to an almost vertical position and placing on its top a gas clock, not shown, secured by a sealing connection 12, connected to a pump system of known type with sufficient flow, and most preferably preceded by an efficient dust filter; the pressure in the reactor can thus be maintained at 0.5-50 Torr and mainly at 1-10 Torr.
Keksinnön toteuttaminen on selostettu seuraavissa esimerkeissä, joissa kaikki kaasuarvot on ilmoitettu standardi-kuuti. ome t r e i nä.The implementation of the invention is described in the following examples, in which all gas values are given in standard cubes. ome t r e i nä.
Esimerkki 1 Käytetään reaktoria, jonka nimelliskapasiteetti on 3 tonnia terästä, muodoltaan lähes sylinterimäinen, diametri 1,35 m ja syvyys 2,70 m, vuorattu tulenkestävillä tiilillä, jotka perustuvat magnesiumoksidiin.Example 1 A reactor with a nominal capacity of 3 tonnes of steel, almost cylindrical in shape, 1.35 m in diameter and 2.70 m deep, lined with refractory bricks based on magnesium oxide is used.
Panostetaan kaksi tonnia kromimalmia (lajittelematonta, 0-100 mm), jonka kokoomus on seuraava:Two tons of chromium ore (unsorted, 0-100 mm) are loaded, with the following composition:
Cr203 39,2 % (Cr/Fe = 1,45)Cr 2 O 3 39.2% (Cr / Fe = 1.45)
FeO 24,0 %FeO 24.0%
Si02 7,5 % A1203 14,4 %SiO 2 7.5% Al 2 O 3 14.4%
CaO 1,6 %CaO 1.6%
MgO 11,7 % sekalaisia 1,6 % ja 400 kg koksia 20-40 mm:n palasina.MgO 11.7% Miscellaneous 1.6% and 400 kg of coke in pieces of 20-40 mm.
Aluksi suoritetaan esikuumennus klassisella polttimella, joka käyttää joko nestemäistä tai kaasumaista polttoainetta siten, että panoksen lämpötila nostetaan noin 1200°C:een. Lämpötilan tasaisuuden varmistamiseksi pannaan reaktori pyörimään hitaasti jaksottain (2-3 kierrosta joka minuutti) ja kiertoakseli on noin 40°:een kaltevuuskulmassa pysty- tl 7 69488 asentoon nähden. Esilämxnityksen lopulla lisätään 400 kg koksia 20-40 mm:n suuruisina paloina palamisreaktion käynnistämiseksi .Initially, preheating is performed with a classical burner using either liquid or gaseous fuel so that the charge temperature is raised to about 1200 ° C. To ensure uniformity of temperature, the reactor is made to rotate slowly periodically (2-3 revolutions per minute) and the axis of rotation is at an angle of inclination of about 40 ° to the vertical position 7 69488. At the end of the preheating, 400 kg of coke in pieces of 20-40 mm are added to start the combustion reaction.
Sen jälkeen pannaan reaktori pyörimään 12 kierr/min ja puhalletaan panoksen yläosaan suihkun avulla happea virtaamalla 3 10 m /min.The reactor is then rotated at 12 rpm and oxygen is blown onto the top of the charge at a flow rate of 3 to 10 m / min.
33
Kun on puhallettu 300 m happea, panostetaan uudelleen 200 kg koksia panoksen päälle, joka on lämpötilassa suunnilleen 1600°C. Tästä hetkestä lähtien sovelletaan hapen puhaltaminen palamiskaasujen lämpötilaan, joka säädetään noin 1300°C:ksi.After 300 m of oxygen have been blown, 200 kg of coke are re-charged onto the charge at a temperature of approximately 1600 ° C. From this point on, oxygen blowing is applied to the combustion gas temperature, which is adjusted to about 1300 ° C.
33
Kun on puhallettu 200 m happea, mikä vastaa lähes tarkasti 200 kg:n koksimäärän palamista, panoksen lämpötila nousee noin 1700°C:een. Panostetaan uudelleen 150 kg koksia ja 3 puhalletaan 150 m happea 3a säädetään kaasujen palamislämpötila 1300°C:een. Tämän puhalluksen seurauksena panoksen lämpötila nousee 1700-1800°C:een ja metallin ja kuonan muodostama sula alkaa muodostua.When 200 m of oxygen have been blown, which corresponds almost exactly to the combustion of 200 kg of coke, the temperature of the charge rises to about 1700 ° C. 150 kg of coke are re-charged and 3 m of oxygen 3a are blown. The combustion temperature of the gases is adjusted to 1300 ° C. As a result of this blowing, the temperature of the charge rises to 1700-1800 ° C and a melt of metal and slag begins to form.
Sitten pienennetään suihkun tunkeutumissyvyyttä reaktoriin ja sitä kallistetaan sillä tavoin, että sen tulokulma panoksen tason kanssa on alle 15°, jolloin estetään hapen pääsy panoksen sisään. Tästä hetkestä lähtien lisätään peräkkäin 3 pieniä määriä koksia (100 kg), jotka vastaavat 100 m :n hap-pimäärän puhallusta, jotta vältettäisiin koksin joutuminen kuonan peittämäksi, jolloin se ei palaisi. Samoin panostetaan 50 kg kvartsia, joka on tarkoitettu kuonan tekemiseksi juoksevaksi. Lämpötila pysyttelee välillä 1800-1850°C.The depth of penetration of the jet into the reactor is then reduced and tilted so that its angle of entry with the level of the charge is less than 15 °, thereby preventing oxygen from entering the charge. From this point on, 3 small amounts of coke (100 kg) corresponding to the blowing of 100 m of oxygen are added in succession in order to avoid the coke being covered with slag, so that it does not burn. Similarly, 50 kg of quartz is charged, which is intended to make the slag flowable. The temperature remains between 1800-1850 ° C.
Heti kun koko panos on sulanut, reaktio nopeutuu ja tämä ilmenee kaasun kehittymisenä ja kuonan vaahtoamisena; hapen johtamista vähennetään, niin että savukaasujen lämpötila pysyttelee välillä 600-800°C.As soon as the entire charge has melted, the reaction accelerates and this manifests as gas evolution and slag foaming; the conduction of oxygen is reduced so that the temperature of the flue gases remains between 600 and 800 ° C.
_____ TT" -- 8 69488_____ TT "- 8 69488
Kuonanäytteestä todetaan, että kromi on käytännöllisesti katsoen loppuun kulunut, ja jauhetun kuonan väri on valkoinen. Kromipitoisuus on 2,1 % ilmoitettuna C^O^na.The slag sample shows that the chromium is practically worn out and the color of the ground slag is white. The chromium content is 2.1% expressed as C
Reaktorin sisältämän metallin analyysi on seuraava:The analysis of the metal contained in the reactor is as follows:
Cr : 54,1 % C : 8,4 % rautaa ja erilaisia epäpuhtauksia: loput.Cr: 54.1% C: 8.4% iron and various impurities: the rest.
Kuona poistetaan huolellisesti, sen jälkeen poistetaan hiil- 3 tä puhaltamalla happea 75 m tonnia kohti metallia, eli täs- 3 sä tapauksessa 73 m happea 945 kg kohti hiilipitoista ferro-kromia, virtaamalla 8-9 m /min, ja suihku on suunnattu lähes metallin pintaa viistävästi ja reaktori pyörii 15 kierr/min.The slag is carefully removed, then the carbon is removed by blowing oxygen 75 m per tonne of metal, in this case 73 m of oxygen per 945 kg of carbonaceous Ferro-chromium, at a flow rate of 8-9 m / min, and the jet is directed almost at the metal surface at an angle and the reactor rotates at 15 rpm.
8 min kuluttua kromipitoisuus on noussut 59,1 %:iin, hiili-pitoisuus on laskenut 0,31 %:iin ja metallin lämpötila on noin 1750°C.After 8 minutes, the chromium content has risen to 59.1%, the carbon content has dropped to 0.31% and the metal temperature is about 1750 ° C.
Näin saatu puhdistettu ferrokromi muutetaan sitten super-puhdistetuksi ferrokromiksi poistamalla siitä hiiltä vakuu-missa.The purified ferrochrome thus obtained is then converted to super-purified ferrochrome by removing carbon from it under vacuum.
Tätä varten reaktori oikaistaan, kun sen pyöriminen on ensin lakkautettu, se peitetään täysin tiiviisti kaasukellolla, joka on yhdistetty pumppauslaitteeseen, jonka virtaama on hyvin voimakas, ja sitä pidetään 15 min ajan 1 Torrin vakuu-missa. Kun on palautettu atmosfäärin paine reaktoriin, voidaan ottaa talteen 825 kg superpuhdistettua ferrokromia, jonka analyysi on seuraava:To this end, the reactor is rectified after its rotation has first been stopped, it is completely sealed by a gas clock connected to a pumping device with a very high flow rate and kept for 15 minutes under 1 Torr vacuum. After restoring the atmospheric pressure to the reactor, 825 kg of super-purified ferrochrome can be recovered and analyzed as follows:
Cr : 59,8 % C : 0,070 % eli kromin kokonaistuotos on 92 %.Cr: 59.8% C: 0.070%, i.e. the total chromium yield is 92%.
Esimerkki 2Example 2
Samaan reaktoriin kuin esimerkissä 1 käytetty, pannaan puristettuja kromimalmin pallosia, jotka on saatu jauhamalla mal- 9 69488 mia hiukkaskokoon alle 0,5 mm; kokoomus on seuraava: malmia 100 paino-osaa koksia 20 " bentoniittia 3 " ja palloset on tehty klassisella pallolevyllä ja lisätty vettä 10 %, jonka jälkeen on kuivattu kuivausuunissa. Malmin kokoomus on sama kuin esimerkissä 1.In the same reactor as used in Example 1, pressed spheres of chromium ore obtained by grinding the ore to a particle size of less than 0.5 mm are placed; the composition is as follows: ore 100 parts by weight coke 20 "bentonite 3" and the spheres are made on a classic spherical plate and 10% water is added, followed by drying in a drying oven. The ore composition is the same as in Example 1.
Reaktoriin panostetaan 1600 kg pallosia ja 150 kg koksia, reaktori pannaan pyörimään hitaasti (1-2 kierr/min). Reaktori, jota oli juuri käytetty edelliseen menetelmään, oli jo noin 1200°C lämpötilassa, mikä nopeutti panoksen esikuu-mennusta. Lisätään 150 kg koksia ja puhalletaan happea 3 m'Vmin. Noin 1 h kuluttua on lämpötila noussut 1450°C:een. Silloin nopeutetaan pyörimistä 15 kierrokseen/min ja lisätään peräkkäin 150 kg:n, sitten 100 ka:n panokset koksia ja 3 ' 3 puhalletaan happea 15 m /min virtaamalla 100 m happea/100 kg kohti koksia. Kun happea on puhallettu 400 m-3, on lämpötila noussut 1900°C:een. Happivirtaamaa vähennetään ja pidetään yllä lämpötilaa 1900°C ja happivirtaama sovitetaan siten, että savukaasujen lämpötila on välillä 600-800°C.1600 kg of spheres and 150 kg of coke are charged to the reactor, the reactor is made to rotate slowly (1-2 rpm). The reactor just used for the previous process was already at about 1200 ° C, which accelerated the batch preheating. Add 150 kg of coke and blow oxygen for 3 m'Vmin. After about 1 h, the temperature has risen to 1450 ° C. The rotation is then accelerated to 15 rpm and 150 kg, then 100 ka of coke are successively added and 3 '3 of oxygen is blown at 15 m / min with a flow of 100 m of oxygen / 100 kg of coke. When oxygen has been blown in 400 m-3, the temperature has risen to 1900 ° C. The oxygen flow is reduced and maintained at 1900 ° C and the oxygen flow is adjusted so that the flue gas temperature is between 600-800 ° C.
Sitten lisätään 50 kg kvartsia tekemään kuona juoksevaksi, jonka jälkeen se poistetaan. Reaktori sisältää tällä hetkellä 400 kg metallia, jonka kokoomus on: kromia 62,74 % hiiltä 9,12 % piitä 0,05 % rautaa loput.50 kg of quartz is then added to make the slag flowable, after which it is removed. The reactor currently contains 400 kg of metal, the composition of which is: chromium 62.74% carbon 9.12% silicon 0.05% iron rest.
Sen jälkeen puhalletaan, reaktorin ollessa noin 40° kaltevuus-It is then blown with the reactor at an inclination of about 40 °.
OO
kulmassa pystytasoon nähden, suihkulla pintaa viistäen 35 m 3 happea virtaamalla 9 m /min. Metallin lämpötila kohoaa 1760°C:een, ja reaktori pyörii 15 kierr/min. Hiilipitoisuus laskee 0,25 %:iin ja kromipitoisuus nousee 64,5 %:iin.at an angle to the vertical, with a shower beveling 35 m 3 of oxygen at a flow rate of 9 m / min. The temperature of the metal rises to 1760 ° C and the reactor rotates at 15 rpm. The carbon content decreases to 0.25% and the chromium content increases to 64.5%.
10 694 8810,694 88
Kun reaktori on nostettu lähes pystyasentoon, siihen tehdään vakuumi noin 1 Torria kaasukellon avulla, joka on pantu tiiviisti sen yläosaan ja liitetty pumppuun. 15 min kuluttua on metallin lopullinen lämpötila 1620°C ja sen kokoomus on seuraava:When the reactor is raised to an almost vertical position, it is vacuumed by about 1 Torria by means of a gas clock, which is placed tightly on top of it and connected to the pump. After 15 minutes, the final temperature of the metal is 1620 ° C and its composition is as follows:
Cr 66,0 %Cr 66.0%
Si 0,09 % C 0,060 %Si 0.09% C 0.060%
Fe ja erilaiset epäpuhtaudet: loput.Fe and various impurities: rest.
Esimerkki 3 1000°C:een esilämmitettyyn reaktoriin panostetaan 800 kg puristettua kromimalmia + koksia, suhteessa 22 % hiiltä ja 100 kg koksia 20-40 mm:n suuruisina paloina. Kuumennetaan 1250°C:een polttoöljyilma polttimen avulla ja annetaan reaktorin pyöriä 3 kierr/min 2 h ajan. Todetaan, että näin käsitelty panos on osittain pelkistynyt sen sisältämän raudan ja kromin osalta, (noin 75 % kromista ja 90 % raudasta). Sitten lisätään 750 kg hienoksi leikattua rautaromua ja 200 kg koksia. Reaktori pannaan pyörimään 20 kierr/min ja 3 puhalletaan 400 m happea suihkun avulla. Saadaan 950 kg sulaa, joka on kromia sisältävää valurautaa, jonka lämpötila on 1650°C ja sen kokoomus: kromia 15,97 % hiiltä 5,27 % piitä 0,05 % rautaa ja erilaisia epäpuhtauksia: loput ja sulan päällä on kuonaa.Example 3 A reactor preheated to 1000 ° C is charged with 800 kg of compressed chromium ore + coke, in a ratio of 22% carbon and 100 kg of coke in pieces of 20-40 mm. Heat the fuel oil air to 1250 ° C using a burner and allow the reactor to run for 3 rpm for 2 h. It is noted that the input thus treated is partially reduced for the iron and chromium it contains (approximately 75% chromium and 90% iron). Then 750 kg of finely chopped scrap iron and 200 kg of coke are added. The reactor is made to run at 20 rpm and 3 is blown with 400 m of oxygen by means of a jet. 950 kg of melt are obtained, which is a cast iron containing chromium at a temperature of 1650 ° C and its composition: chromium 15.97% carbon 5.27% silicon 0.05% iron and various impurities: the rest and there is slag on top of the melt.
Tyhjennetty kuona poistetaan huolellisesti ja hiiltä poistetaan puhaltamalla happea käyttäen suihkua, joka viistää pin-taa, 8 m /min, 4,5 min ajan, ja reaktori pyörii 15 kierr/min. Puhallus lopetetaan. Lämpötila on 1830°C, hiilipitoisuus on 0,2 % ja kromipitoisuus on 16,7 %.The emptied slag is carefully removed and the carbon is removed by blowing oxygen using a jet that bevels the surface, 8 m / min, for 4.5 min, and the reactor rotates at 15 rpm. The blowing is stopped. The temperature is 1830 ° C, the carbon content is 0.2% and the chromium content is 16.7%.
il 69488il 69488
Reaktoriin tehdään sitten vakuumi kaasukellon avulla, joka on tiiviisti reaktorin yläosassa ja liitetty pumppu-laitteeseen, ja reaktori on nostettu pystyasentoon ja sen pyöriminen on lopetettu. 10 min kuluttua on lämpötila laskenut 1700°C:een ja on saatu ruostumatonta kromiterästä, jonka kokoomus on seuraava:The reactor is then evacuated by means of a gas clock which is sealed at the top of the reactor and connected to the pumping device, and the reactor is raised to a vertical position and its rotation is stopped. After 10 minutes, the temperature has dropped to 1700 ° C and is obtained from stainless chrome steel with the following composition:
Cr : 16,37 % C : 0,021 %Cr: 16.37% C: 0.021%
Si 0,16 %Si 0.16%
Fe ja erilaisia epäpuhtauksia: loput.Fe and various impurities: the rest.
Keksinnön mukaisesti voidaan saada, käytetyistä malmityypeistä ja mahdollisista lisäaineista riippuen, laaja asteikko puhdistettuja ja superpuhdistettuja ferrokromeja, joissa on vain 2 % - 0,020 % ja vieläpä vain 0,010 % hiiltä laitteistossa, joka on yksinkertainen ja vahva, ei vaadi suuria investointeja, tuottavuudeltaan suhteellisen hyvä ja soveltuu keskinkertaista laatua olevan malmin käyttämiseen, nimittäin murenevien, tai hyvin hienojakoisten, heterogeenisten, ja sellaisten kiinteiden hiiltä sisältävien pelkistävien aineiden käyttämiseen, jotka ovat hyvin erilaisia ja epätasaisia laadullisesti.According to the invention, depending on the types of ore used and possible additives, a wide range of purified and super-purified ferrochromes can be obtained with only 2% to 0.020% and even only 0.010% carbon in equipment which is simple and strong, does not require large investments, has relatively good productivity and is suitable for the use of medium-grade ore, namely the use of crumbly, or very finely divided, heterogeneous, and solid carbonaceous reducing agents which are very different and uneven in quality.
Tämä menetelmä voi sen vuoksi olla vaihtoehtona nykyään käytettäville sähkömetallurgisille menetelmille.This method can therefore be an alternative to the electrometallurgical methods currently in use.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8024469 | 1980-11-13 | ||
| FR8024469A FR2493875B1 (en) | 1980-11-13 | 1980-11-13 | PROCESS FOR PRODUCING LOW-CARBON FERRO-CHROME IN A REACTOR |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI813573L FI813573L (en) | 1982-05-14 |
| FI69488B FI69488B (en) | 1985-10-31 |
| FI69488C true FI69488C (en) | 1986-02-10 |
Family
ID=9248086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI813573A FI69488C (en) | 1980-11-13 | 1981-11-11 | REFERENCE TO A REACTOR FACTORY |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BR8107353A (en) |
| FI (1) | FI69488C (en) |
| FR (1) | FR2493875B1 (en) |
| GR (1) | GR75813B (en) |
| IN (1) | IN154193B (en) |
| ZA (1) | ZA817722B (en) |
| ZW (1) | ZW26881A1 (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1348031A (en) * | 1963-01-24 | 1964-01-04 | Manufacturing process of iron and chromium-based alloys | |
| FR1377329A (en) * | 1963-07-26 | 1964-11-06 | Soc Metallurgique Imphy | Process for reducing ore containing at least one of the oxides of chromium, manganese and iron |
| FR1411035A (en) * | 1964-04-30 | 1965-09-17 | Soc Metallurgique Imphy | Plant and method for reducing oxides that are difficult to reduce |
| US4190435A (en) * | 1978-10-25 | 1980-02-26 | Uddeholms Aktiebolag | Process for the production of ferro alloys |
-
1980
- 1980-11-13 FR FR8024469A patent/FR2493875B1/en not_active Expired
-
1981
- 1981-11-09 GR GR66476A patent/GR75813B/el unknown
- 1981-11-09 ZW ZW268/81A patent/ZW26881A1/en unknown
- 1981-11-09 ZA ZA817722A patent/ZA817722B/en unknown
- 1981-11-10 IN IN1249/CAL/81A patent/IN154193B/en unknown
- 1981-11-11 FI FI813573A patent/FI69488C/en not_active IP Right Cessation
- 1981-11-12 BR BR8107353A patent/BR8107353A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI813573L (en) | 1982-05-14 |
| FR2493875B1 (en) | 1988-08-26 |
| FR2493875A1 (en) | 1982-05-14 |
| ZW26881A1 (en) | 1982-04-07 |
| ZA817722B (en) | 1982-10-27 |
| FI69488B (en) | 1985-10-31 |
| GR75813B (en) | 1984-08-02 |
| IN154193B (en) | 1984-09-29 |
| BR8107353A (en) | 1982-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2007309609B2 (en) | Microwave heating method and apparatus for iron oxide reduction | |
| US8540794B2 (en) | Method for reducing iron oxide and producing syngas | |
| RU99105748A (en) | INSTALLATION AND METHOD (OPTIONS) FOR PRODUCING METAL MELTS | |
| AU2007204927B2 (en) | Use of an induction furnace for the production of iron from ore | |
| SU603349A3 (en) | Method of obtaining liquid pig iron | |
| CS221943B2 (en) | Method of continuous production of non-corroding steel | |
| RU2147039C1 (en) | Plant and process of winning of iron melt | |
| US3746533A (en) | Process of producing ferro-nickel in a rotary furnace including pelletizing and pre-reducing ore | |
| CN105039626A (en) | Vanadium slag preparation method | |
| US2729556A (en) | Method for making pig iron or steel | |
| US3167420A (en) | Production of metals or alloys from ores | |
| FI69488C (en) | REFERENCE TO A REACTOR FACTORY | |
| US5695543A (en) | Method for metal reduction of steel waste products | |
| US4576638A (en) | Process for the production of ferromanganese | |
| CA1308917C (en) | Method for manufacturing chromium-bearing pig iron | |
| US3900696A (en) | Charging an electric furnace | |
| EP0365680B1 (en) | A method for producing a reduced chromium-ore bearing powder | |
| JPS61104013A (en) | Method for recovering iron contained in molten steel slag | |
| US3832158A (en) | Process for producing metal from metal oxide pellets in a cupola type vessel | |
| FI81383B (en) | FOERFARANDE FOER BEHANDLING AV SMAELT METALL OCH ANORDNING FOER UTFOERANDE AV FOERFARANDET. | |
| US1948697A (en) | Manufacture of metals | |
| EP0409853B1 (en) | Production of manganese carbide and ferrous alloys | |
| Peretyagin et al. | Aspects of the High-Temperature Reduction of Manganese Ores by Coal. | |
| SU870440A2 (en) | Steel melting device | |
| US3589698A (en) | Direct gaseous reduction of iron oxide |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: SOCIETE FRANCAISE D ELECTROMETALLURGIE |